L’intensité du carbone incorporé (CE) dans les bâtiments industriels à noyau et à enveloppe aux États-Unis est en moyenne de 23,0 kilogrammes par pied carré, selon une analyse récente de 26 évaluations du cycle de vie de bâtiments entiers. Cela signifie qu’un entrepôt de 300 000 m² émettrait 6 890 mégatonnes de carbone au cours de sa durée de vie, soit l’équivalent du carbone émis par 1 530 voitures à essence ayant roulé pendant un an.
Ces estimations qui donnent à réfléchir proviennent d’une nouvelle étude de référence, “Embodied Carbon U.S. Industrial Real Estate”, qui préconise la mesure et la réduction de l’EC dans les bâtiments industriels de base et de gros œuvre, l’un des secteurs de la construction commerciale les plus dynamiques.
Le rapport a été produit par BranchPattern, une société de conseil en construction basée à Kansas City, qui se consacre à la création d’un meilleur environnement bâti. Les partenaires d’étude de BranchPattern pour ce rapport sont Prologis, Brookfield Properties, IDI Logistics, Bridge Industrial et Affinius Capital.
On estime que 11 % des gaz à effet de serre mondiaux proviennent du carbone incorporé dans la construction des bâtiments. Cependant, les mesures du carbone incorporé dans les bâtiments industriels sont relativement peu nombreuses.
“Nous sommes à un moment charnière où les propriétaires et les promoteurs immobiliers doivent regarder au-delà des gaz à effet de serre émis lors de l’exploitation des bâtiments”, déclare Chris Brown, directeur du développement solaire et de l’ESG d’IDI Logistics. “Travailler avec des pairs de l’industrie, des partenaires clés et des fournisseurs pour créer des voies vers des matériaux, une conception et des techniques de construction à faible teneur en carbone fait partie intégrante de la réduction de l’impact des bâtiments sur le changement climatique.”
Selon l’Agence internationale de l’énergie, l’exploitation et la construction des bâtiments représentent respectivement 28 % et 11 % des émissions mondiales de gaz à effet de serre. L’amélioration de l’efficacité énergétique des bâtiments a permis de réduire les émissions de carbone liées à leur exploitation. C’est pourquoi il sera de plus en plus important de s’attaquer aux émissions de gaz à effet de serre pour atteindre les objectifs climatiques”, indique le rapport de BranchPattern, d’autant plus que la superficie des bâtiments industriels devrait doubler d’ici à 2050.
À l’heure actuelle, la plupart des données disponibles sur les émissions de carbone proviennent d’évaluations du cycle de vie d’immeubles multifamiliaux et d’immeubles de bureaux. Toutefois, sur la base d’hypothèses prudentes, on estime que l’EC représente 17,4 % des émissions totales d’un bâtiment industriel type sur une période de 60 ans. Le rapport préconise un accès plus large aux outils de mesure de l’EC et aux données comparatives qui peuvent aider le secteur industriel à prendre des décisions éclairées en matière de conception et de construction.
Les parties prenantes d’un projet de construction industrielle ont des responsabilités et des intérêts financiers variés dans la réduction de l’EC de leurs bâtiments. Le promoteur, par exemple, prend des décisions concernant les matériaux de construction et la conception. Le locataire, quant à lui, peut participer à l’amélioration des systèmes MEP et des finitions intérieures.
Un échantillon restreint mais révélateur
En 2022, BranchPattern a réalisé 46 évaluations du cycle de vie, dont 26 pour neuf promoteurs ou propriétaires immobiliers distincts dans six régions géographiques des États-Unis sont incluses dans son rapport. Les analyses se sont limitées à des entrepôts industriels de classe A (noyau et enveloppe) de portée similaire. La période de référence pour la durée de vie des bâtiments était de 60 ans.
BranchPattern a comparé ses résultats en matière d’intensité énergétique avec ceux d’une étude de référence sur le carbone de 2017 portant sur deux bâtiments dont l’intensité énergétique moyenne était de 20,2 kg par m².
Le rapport admet que son propre échantillon n’est pas assez grand pour tirer des conclusions définitives. “Un ensemble de données plus important et plus robuste est nécessaire pour déterminer les variations régionales avec une signification statistique”, indique le rapport. Cela dit, l’étude de BranchPattern montre “une forte corrélation linéaire positive” entre la taille d’un bâtiment et ses émissions de CE.
Le rapport indique qu’en moyenne, 55 % de l’EC d’un entrepôt industriel provient de sa structure et de son enceinte, comme la dalle sur sol, les murs extérieurs, la charpente et le toit-terrasse. Par conséquent, une stratégie optimale de réduction de l’EC porte sur les émissions des matériaux de construction tels que le béton et l’acier, qui représentent à eux seuls respectivement 11 % et 10 % des émissions mondiales de gaz à effet de serre. Par exemple, le ciment représente environ 80 % des émissions de carbone d’un mélange de béton traditionnel. En remplaçant 100 % du ciment Portland ordinaire par 50 % de ciment à base de cendres volantes et de laitier, on pourrait réduire l’empreinte carbone du mélange d’environ 40 %.
Les bâtiments peuvent également être conçus de manière à réduire leur volume global de béton grâce à des assemblages muraux alternatifs ou à des panneaux métalliques isolés. Le rapport de BranchPattern estime que le remplacement de l’acier ou du béton par du bois massif permettrait de réduire de 50 % l’empreinte carbone de la structure et de l’enveloppe du bâtiment. (Affinius Capital a récemment achevé la construction d’un entrepôt de classe A de 161 200 m² en bois massif, ce qui a permis de réduire de 60 % l’empreinte carbone par rapport à une construction en béton). Même l’utilisation d’acier produit par des fours à arc électrique au lieu d’acier produit par des fours à oxygène permet de réduire les émissions de CO de 40 à 60 %.
L’acier produit par le four à arc électrique est plus susceptible d’avoir un contenu recyclé plus élevé. En général, les matériaux recyclés ont des émissions plus faibles que les matériaux vierges. Toutefois, le rapport observe que la démolition conventionnelle reste moins coûteuse que la récupération des matériaux, en particulier du bois. “Un bâtiment conçu pour être désassemblé peut avoir une plus grande valeur résiduelle, car l’intégrité d’un plus grand nombre de matériaux est préservée.
Un appel à l’action
Le choix des matériaux peut avoir un impact positif sur la réduction du carbone incorporé d’un bâtiment.
Les accords de Paris sur le climat ont fixé l’objectif de réduire les émissions de gaz à effet de serre de 40 % d’ici à 2030, par rapport aux émissions de 1990. Pour atteindre cet objectif, “nous devons maintenant nous concentrer sur le carbone incorporé”, indique le rapport de BranchPattern. Cela nécessitera des méthodes de comptabilisation du carbone transparentes et claires qui soutiennent l’engagement des parties prenantes. “Pour réduire, il faut mesurer”, affirme le rapport.
Les financements publics et les changements de politique favorisent le développement et la mise en œuvre de solutions de construction à faible émission de carbone. Les programmes de certification des bâtiments écologiques “continueront à jouer un rôle important dans l’intégration des connaissances sur le carbone intrinsèque dans les différents secteurs du bâtiment”, prévoit le rapport. La disponibilité de matériaux à faible teneur en carbone augmentera et leur coût sera compétitif. Les solutions techniques dans des domaines tels que le captage, l’utilisation et le stockage du carbone progresseront.
“Les réductions d’émissions liées au carbone incorporé sont possibles, nécessaires et prometteuses”, conclut le rapport.
